Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Учительские университеты
| Главная » Статьи » В помощь учителю » Физика |
Урок по физике «Обобщение материала по теме «Электромагнитное поле»
| Обобщение материала по теме «Электромагнитное поле» Цель урока: дальнейшее формирование и закрепление научных понятий: -электрическое и магнитное поле; -взаимосвязь между электрическим и магнитным полем; -влияние электромагнитных полей на живые организмы. Задачи: Образовательные: а) контроль усвоения основных понятий, актуализированных на предыдущих занятиях (взаимосвязь электрических и магнитных полей); б) продолжение формирования умений применять полученные знания на практике. Воспитательные: а) содействовать формированию таких мировоззренческих понятий, как причинно-следственные связи и отношения, познаваемость мира и природы; б) формирование на уроке сознательной дисциплины, основанной на интересе к предмету, уважении мнения товарищей, взаимопомощи; в) повышение экологической грамотности учащихся. Развивающие: а) дальнейшее формирование и развитие умений выделять и запоминать главное, проводить сравнение и обобщение, делать выводы; б) развитие способности к критическому мышлению; в) развитие внимания, монологической речи; г) формирование умения работать в группе. Тип урока: урок обобщения и систематизации. Кто решится утверждать, что мы знаем всё, что может быть познано? Г. Галилей План: 1 этап: Организационный 2 этап: Основная часть урока: -вступительное слово о взаимосвязи электрических и магнитных полей, об их влиянии на живые организмы; -слайд презентации с эпиграфом и темой урока -индивидуальные выступления учащихся (подготовлены заранее) по темам: а) электромагнитные поля сотовых телефонов; б) электромагнитные поля бытовой техники; в) персональный компьютер 3 этап: Закрепление материала Преподаватель обобщает и анализирует проблему влияния электромагнитных полей на живые организмы; раздает информационные памятки о магнитных полях бытовых приборов. Разгадывание кроссворда. 4 этап: Домашнее задание 5 этап: Заключительный этап. Подведение итогов. Преподаватель обобщает работу на уроке; комментирует полученные учащимися отметки. Ход урока 1 этап: Организационный 2 этап: Основная часть урока: 1)Основные определения. Виды электромагнитного поля Человек в процессе жизнедеятельности создал особую среду – ее называют техногенной, т.к. она обусловлена существованием и работой огромного количества разнообразной техники. Сегодня мы уже не можем представить своей жизни без, например, электрического освещения, бытовых электронагревателей, телевизора, компьютера, мобильного телефона… Все эти приборы создают электромагнитные поля. Складываясь, эти поля существенно меняют качество окружающей нас среды. Так хорошо это или плохо – жить в электромагнитном мире? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте вспомним основные свойства электромагнитных полей. Электромагнитное поле – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Электрическое поле– создается электрическими зарядами и заряженными частицами в пространстве. Магнитное поле – создается при движении электрических зарядов по проводнику. Физической причиной существования электромагнитного поля является то, что изменяющееся во времени электрическое поле возбуждает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле – вихревое электрическое поле. Непрерывно изменяясь, обе компоненты поддерживают существование электромагнитного поля. Поле неподвижной или равномерно движущейся частицы неразрывно связано с носителем. Однако при ускоренном движении носителей электромагнитное поле «срывается» с них и существует в окружающей среде независимо, в виде электромагнитной волны, не исчезая с устранением носителя (например, радиоволны не исчезают при исчезновении тока (перемещения носителей – электронов) в излучающей их антенне). 2. Основные характеристики электромагнитного поля Электрическое поле характеризуется напряженностью электрического поля (обозначение «E», размерность СИ – в вольтах на метр [В/м] или в ньютонах на кулон [Н/Кл].). Магнитное поле характеризуется электромагнитной индукцией (стандартное обозначение В) — векторная физическая величина, ед-цы измерения Тесла (Тл). Электромагнитные волны характеризуются длиной волны (обозначение «», размерность СИ - м), излучающий их источник – частотой (обозначение – «», размерность СИ - Гц). 3. Классификация электромагнитных полей Наиболее применяемой является так называемая «зональная» классификация электромагнитных полей по степени удаленности от источника/носителя. По этой классификации электромагнитное поле подразделяется на «ближнюю» и «дальнюю» зоны. «Ближняя» зона (иногда называемая зоной индукции) простирается до расстояния от источника, равного 0-3, где - длина порождаемой полем электромагнитной волны. При этом напряженность поля быстро убывает (пропорционально квадрату или кубу расстояния до источника). В этой зоне порождаемая электромагнитная волна еще не полностью сформирована. «Дальняя» зона – это зона сформировавшейся электромагнитной волны. Здесь напряженность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника. В современном мире широкое развитие получила прикладная физика. В частности, в наш дом вошли различные приборы от простых утюгов до СВЧ – печей и персональных компьютеров, являющихся источниками электромагнитного излучения. На улице мы так же подвергаемся воздействиям электромагнитных полей, генерируемых электротранспортом, излучающими антеннами передающих радио- и телецентров, ЛЭП и ряда других промышленных источников. В 21 веке широчайшее распространение получили мобильные телефоны, работа которых основана на приеме и передаче радиоволн. В связи с широким распространением промышленных и бытовых источников электромагнитного излучения актуальной проблемой является изучение их влияния на живую природу и в том числе на человека. Неизбежность воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) на население и окружающую живую природу стало данью современному техническому прогрессу и все более широкому применению телевидения и радиовещания, радиосвязи и радиолокации, использования СВЧ-излучающих приборов и технологий Основные источники электромагнитного поля В качестве основных источников электромагнитного поля можно выделить: Линии электропередач. Электропроводка (внутри зданий и сооружений). Бытовые электроприборы. Персональные компьютеры. Теле- и радиопередающие станции. Спутниковая и сотовая связь (приборы, ретрансляторы). Электротранспорт. Радарные установки. Линии электропередач (ЛЭП) Провода работающей линии электропередач создают в прилегающем пространстве (на расстояниях порядка десятков метров от провода) электромагнитное поле промышленной частоты (50 Гц). Причем напряженность поля вблизи линии может изменяться в широких пределах, в зависимости от ее электрической нагрузки. 3.2 Электропроводка К электропроводке относятся: кабели электропитания систем жизнеобеспечения зданий, токораспределительные провода, а также разветвительные щиты, силовые ящики и трансформаторы. Электропроводка является основным источником электромагнитного поля промышленной частоты в жилых помещениях. При этом уровень напряженности электрического поля, излучаемого источником, зачастую относительно невысок (не превышает 500 В/м). 3.3 Бытовые электроприборы Источниками электромагнитных полей являются все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока. При этом уровень излучения изменяется в широчайших пределах в зависимости от модели, устройства прибора и конкретного режима работы. Также уровень излучения сильно зависит от потребляемой мощности прибора – чем выше мощность, тем выше уровень электромагнитного поля при работе прибора. Напряженность электрического поля вблизи электробытовых приборов не превышает десятков В/м. Электромагнитные поля сотовых телефонов Наиболее вредными являются высокочастотные излучения сантиметрового диапазона. Облучение вызывает нагревание, что может привести к изменениям и даже повреждениям тканей организма. Действие электромагнитных полей на организм проявляется на функциональном расстройстве центральной нервной системы. Субъективные ощущения – повышенная утомляемость, сонливость или нарушение сна и т. д. При систематическом облучении наблюдаются нервно-психические заболевания, изменение кровяного давления, замедление пульса. Большое число исследований позволяют отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных к воздействию электромагнитных полей систем человеческого организма. При малой интенсивности поля возникают существенные отклонения в передаче нервных импульсов на уровне нейронных биоэлектрохимических ретрансляторов (синапсов). Также происходит угнетение нервной высшей деятельности, ухудшается память. Внешние признаки – поредение волос, сухая кожа, желтоватого оттенка, хриплый голос. Меры безопасности: - не разговаривайте много по мобильному телефону; - не подносите телефон к голове сразу же после нажатия кнопки начала набора номера. В этот момент электромагнитное излучение в несколько раз больше, чем во время разговора; - при выборе телефона отдайте предпочтение аппаратам с внешними антеннами. Электромагнитные поля бытовой техники Наиболее распространенным является низкочастотное (50 Гц) переменное магнитное поле. В порядке убывания опасности для здоровья человека: микроволновая печь, электроплита, телевизор, стиральная машина, холодильник, электробритва, утюг, электрочайник. Если их поставить рядом или близко друг к другу, они создают сильное электромагнитное поле. Самое опасное место в квартире – кухня. Обезопасить себя можно простым способом – как можно меньше времени проводить на кухне. Покупайте маломощные приборы, не включайте несколько электробытовых приборов одновременно. На данный момент наукой количественно не доказано прямой связи между уровнем электромагнитных полей и онкологическими и другими видами заболеваний. Однако качественно связь прослеживается: в местах, где люди подвергаются воздействию электромагнитных облучений, чаще выявляются раковые заболевания и расстройства сердечнососудистой и нервной системы. Искусственные электромагнитные поля вредны для всех, но особенно для беременных женщин, людей с заболеванием центральной нервной системы, гормональными нарушениями, аллергетиков. Специалисты советуют не ставить кровать ближе 2 м к кабельным проводкам и ближе 1,5 м к холодильнику. Телевизоры излучают электромагнитное поле во всех направлениях, даже в режиме ожидания. Как установлено шведскими учёными, при повышении уровня магнитного поля от 0,1 мкТ до 0,4 мкТл риск развития лейкемии у детей возрастает в 3,6 раза. Персональный компьютер Многие пользователи полагают, что опасность исходит от монитора – это рентгеновское излучение. В действительности рентгеновские излучение и ультрафиолетовые, инфракрасные излучения, как правило, не превышают биологическую опасность. Главную опасность представляют электромагнитные поля. Уровень их превышает биологическую опасность. Главную опасность представляют электромагнитные поля. Уровень их превышает биологическую опасность. Чувства человека не воспринимают электромагнитные поля рассеянного диапазона и пользователь не может оценить опасность. У пользователя, работающего за монитором 2-6 часов в сутки, нарушение центральной нервное системы происходит в 4-6 раз чаще. Даже при кратковременной работе (45 мин.) под влиянием электромагнитного излучения происходят значительные изменения гормонального состояния и изменения биотоков мозга. Особо ярко это проявляется у женщин. 3 этап: Закрепление материала Влияние электромагнитного поля на индивидуальное здоровье человека Человеческий организм всегда реагирует на внешнее электромагнитное поле. В силу различного волнового состава и других факторов электромагнитное поле различных источников действует на здоровье человека по-разному. Однако резко диссонирующее с естественным электромагнитным фоном поле искусственных источников почти во всех случаях оказывает на здоровье находящихся в зоне его воздействия людей негативное влияние. Широкие исследования влияния электромагнитных полей на здоровье были начаты в 60-е годы. Было установлено, что нервная система человека чувствительна к электромагнитному воздействию, а также что поле обладает так называемым информационным действием при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины теплового эффекта (величина напряженности поля, при которой начинает проявляться его тепловое воздействие). Влияние электромагнитного поля на нервную систему Большое число исследований и сделанные монографические обобщения позволяют отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных к воздействию электромагнитных полей систем человеческого организма. При воздействии поля малой интенсивности возникают существенные отклонения в передаче нервных импульсов на уровне нейронных биоэлектрохимических ретрансляторов (синапсов). Также происходит угнетение высшей нервной деятельности, ухудшается память. Нарушается структура капиллярного гематоэнцефалитического барьера головного мозга, что со временем может привести к неожиданным патологическим проявлениям. Особую чувствительность к электромагнитному воздействию проявляет нервная система эмбриона на поздних стадиях внутриутробного развития. Влияние электромагнитного поля на иммунную систему На данный момент имеется большое количество данных, указывающих на негативное воздействие электромагнитных полей на иммунологическую реактивность организма. Установлено также, что при электромагнитном воздействии изменяется характер инфекционного процесса – течение инфекционного процесса отягощается аутоиммунной реакцией (атакой иммунной системы на собственный организм). Возникновение аутоиммунитета связано с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных, свойственных данному организму тканевых структур. Такое патологическое состояние характеризуется в большинстве случаев дефицитом лимфоцитов (специализированных клеток иммунной системы), генерируемых в вилочковой железе (тимусе), угнетаемой электромагнитным воздействием. Электромагнитное поле высокой интенсивности также может способствовать неспецифическому подавлению иммунитета, а также особо опасной аутоиммунной реакции к развивающемуся эмбриону. Влияние электромагнитного поля на эндокринно-регулятивную систему Исследования российских ученых, начавшиеся в 60-е годы XXв. показали, что при действии электромагнитного поля происходит стимуляция гипофиза, сопровождающаяся увеличением содержания адреналина в крови и активизацией процессов свертывания крови. Также замечены изменения в коре надпочечников и структуре гипоталамуса (отдела мозга, регулирующего физиологические и инстинктивные реакции). Влияние электромагнитного поля на половую систему Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и эндокринно-регулятивной систем, а также с резким снижением активности половых клеток. Установлено, что половая система женщин более чувствительна к электромагнитному воздействию, нежели мужская. Кроме того, чувствительность к этому воздействию эмбриона в период внутриутробного развития во много раз выше, чем материнского организма. Считается, что электромагнитные поля могут вызывать патологии развития эмбриона, воздействуя в различные стадии беременности. Также установлено, что наличие контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам и снизить скорость нормального развития плода. При этом периодами максимальной чувствительности являются ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации (закрепления зародыша на плацентарной ткани) и раннего органогенеза. Общее влияние электромагнитного поля на организм человека Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с электромагнитным полем в СВЧ- диапазоне может привести к развитию заболевания, получившего наименование «радиоволновая болезнь». Клиническую картину этого заболевания определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Люди, длительное время находящиеся в зоне облучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций нервной системы. Со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются гипотония, боли в сердце, нестабильность пульса. У людей, находящихся (в основном, по долгу службы) в зоне облучения непрерывно, возникают изменения в структуре костного мозга в сторону увеличения скорости регенерации. Через 1-3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость. Имеются также данные о возникновении психических расстройств у людей, в течение 5 лет и более, систематически подвергавшихся облучению электромагнитным полем с напряженностью, близкой к предельно допустимой. Методы защиты здоровья людей от электромагнитного воздействия Организационные мероприятия по защите населения от электромагнитных полей К организационным мероприятиям по защите от действия электромагнитных полей относятся: Выбор режимов работы излучающего оборудования, обеспечивающих уровень излучения, не превышающий предельно допустимый. Ограничение места и времени нахождения людей в зоне действия поля. Обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем излучения. Защита временем Применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения в данной точке до предельно допустимого уровня. Путем обозначения, оповещения и т.п. ограничивается время нахождения людей в зоне выраженного воздействия электромагнитного поля. В действующих нормативных документах предусмотрена зависимость между интенсивностью плотности потока энергии и временем облучения. Защита расстоянием. Применяется, если невозможно ослабить воздействие другими мерами, в том числе и защитой временем. Метод основан на падении интенсивности излучения, пропорциональном квадрату расстояния до источника. Защита расстоянием положена в основу нормирования санитарно-защитных зон – необходимого разрыва между источниками поля и жилыми домами, служебными помещениями и т.п. Границы зон определяются расчетами для каждого конкретного случая размещения излучающей установки при работе её на максимальную мощность излучения. В соответствии с ГОСТ 12.1.026-80 зоны с опасными уровнями излучения ограждаются, на ограждениях устанавливаются предупреждающие знаки с надписями: «Не входить, опасно!». Несколько полезных советов: Спальное место следует оборудовать не ближе 10 см от стены. Необходимо снизить энергопотребление в зоне расположения своей кровати, убрать все лишние электроприборы. Необходимо осторожно подходить к выбору электронагревателей, теплых полов. Большое значение имеет выбор бытовой техники, радио -, сотовых телефонов и многое другое. К более эффективным приемам по снижению электросмога в помещениях следует отнести: •специально-технические мероприятия: применение экранирующих красок, обоев, тканевых материалов, замена обычной электропроводки на экранированную и др. •при приобретении бытовой техники обращайте внимание на метку о соответствии прибора требованиям «Международных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях». •чем меньше мощность бытового прибора, тем меньше уровень его поля, тоесть вредность. •размещайте бытовую технику на расстоянии не менее 1,5 м от места, где постоянно находитесь: спите, отдыхаете или работаете. •при установке полов с электроподогревом, останавливайте свой выбор на той системе, которая обеспечивает более низкий уровень магнитного поля. •старайтесь, чтобы провода не образовывали «кольца» и «петли». •помните, что размещая бытовую технику в одном месте и используя ее одновременно, (телевизор, компьютер и холодильник) вы подвергаетесь риску получить повышенную дозу радиации по причине суммирования излучений от каждого включенного в электросеть устройства. •сократите время пребывания за компьютером. •убедитесь, что компоненты компьютера распложены на расстоянии друг от друга. Тыльная сторона монитора не направлена в сторону другого человека, т.к. с обратной стороны уровень электромагнитного излучения (ЭМИ) гораздо выше, чем с фронтальной или боковых сторон. Самый низкий уровень ЭМИ монитора с лицевой стороны. •снизьте уровень ЭМИ обычной водой, т.к. она является лучшим естественным средством, эффективно поглощающим ЭМИ. 2 кружки воды перед монитором существенно снизят уровень воздействия радиации на ваш организм. Время от времени ополаскивайте лицо и руки водой. •во время работы, на экранах мониторов компьютеров накапливается большое количество статического электричества. Пыль, находящаяся на их экранах накапливая электростатический заряд, отрывается от них и магнитится к открытым участкам вашей кожи, и вы рискуете приобрести различные нарушения своего кожного покрова, начиная от пигментных пятен и заканчивая различными нарушениями патологического характера. •включите в свой рацион диетические добавки: употребляйте в пищу больше овощей: моркови, капусты, побегов бобовых, сыра тофу, фиников, апельсинов, молока, яиц, мясопродуктов (говяжьей печени). Это позволит снабдить ваш организм большим количеством витамина А и белков. Пейте больше чая, полифенол, входящий в его состав имеет способность поглощать радиацию и увеличивать к ней сопротивляемость организма. •важное правило использования сотового телефона. Во время установления соединения не рекомендуется подносить телефон к голове, тем более, когда телефон подключен к зарядному устройству. Это обуславливается тем, что в эти моменты времени уровень излучения телефона максимален и может причинить серьезный вред вашему здоровью. Поэтому выждите 1-2 секунды после установления соединения, только после этого подносите телефон к голове и начинайте по нему разговаривать. Влияние электромагнитных полей на здоровье человека – это исследуемая задача науки. В связи со стремительным ростом числа технологий и приборов избежать влияния ЭМП в современном мире практически невозможно. Различные организации как государственные, так и международные разработали множество стандартов и требований для предотвращения какого бы то не было влияния электромагнитного поля на человека и, почти вся продаваемая техника, соответствует этим требованиям. Таким образом, можно заключить, что соблюдение санитарных и гигиенических норм при градостроительстве и следование необременительным рекомендациям по использованию бытовых приборов практически нивелирует влияние электромагнитных полей на человека. Разгадывание кроссворда: э л е к т р И ч е с к о е л о р е Н ц а и н Д у к т и в н о с т ь У п р о в о д н и К а м и л е н Ц м а г н И т н о е н а п р я ж е н н о с т ь Вопросы: 1.Какое поле образуется вблизи неподвижных зарядов? 2.Сила, действующая на движущийся электрический заряд со стороны магнитного поля, называется силой … 3.Как называется физическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1А за 1с? 4.Вещества, хорошо проводящие электрический ток, называются … 5.Кто установил правило: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван? 6.Какое поле возникает в пространстве, окружающем токи? 7.Как называется характеристика электрического поля? 4 этап: Домашнее задание параграф 27-36 5 этап: Заключительный этап. Подведение итогов. Хочется надеяться, что сегодняшний урок разбудит в вас жажду новых познаний, ведь «великий океан истины» по-прежнему расстилается перед вами не исследованным до конца. 6 этап . Рефлексия. - Что заинтересовало вас сегодня на уроке более всего? - Как вы усвоили пройденный материал? - Какие были трудности? Удалось ли их преодолеть? - Помог ли сегодняшний урок лучше разобраться в вопросах темы? - Пригодятся ли вам знания, полученные сегодня на уроке? Информационная памятка « Магнитные поля бытовых приборов» Безопасный уровень – 0,2 мкТл. Кофеварка – 0,12 мкТл; фен – 0,1 мкТл; утюг – 0,3 мкТл; электрокамин – 0,4 мкТл; стиральная машина – 0,3 мкТл. Информационная памятка « Магнитные поля бытовых приборов» Безопасный уровень – 0,2 мкТл. Кофеварка – 0,12 мкТл; фен – 0,1 мкТл; утюг – 0,3 мкТл; электрокамин – 0,4 мкТл; стиральная машина – 0,3 мкТл. Информационная памятка « Магнитные поля бытовых приборов» Безопасный уровень – 0,2 мкТл. Кофеварка – 0,12 мкТл; фен – 0,1 мкТл; утюг – 0,3 мкТл; электрокамин – 0,4 мкТл; стиральная машина – 0,3 мкТл. Информационная памятка « Магнитные поля бытовых приборов» Безопасный уровень – 0,2 мкТл. Кофеварка – 0,12 мкТл; фен – 0,1 мкТл; утюг – 0,3 мкТл; электрокамин – 0,4 мкТл; стиральная машина – 0,3 мкТл. | |
| Просмотров: 1619 | |
Четверг, 2024-12-19, 9:23 AM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|